Useless Box: 3 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Projekt: Useless Box

Dato: marts 2020 - april 2020

Jeg besluttede at lave dette projekt på grund af to grunde, den ene for at standse et meget mere komplekst projekt, som jeg i øjeblikket arbejder på, og for det andet som noget at gøre under den fulde lockdown, vi har her i New Zealand. Det var heldigt, at jeg havde tilstrækkelige komponenter til at fuldføre dette projekt, da det ikke er muligt at købe yderligere komponenter på nuværende tidspunkt på grund af de begrænsninger, regeringen har lagt på køb af "ikke-væsentlige" varer.

Hvad er en "Useless Box", kort sagt, det er en boks med en switch, der normalt er slukket, men hvis du tænder den på systemet, slukker den igen. Dette gentages hver gang du tænder kontakten med i denne boks otte forskellige formater for åbning og lukning af låget, fingeren strækker sig og trækker sig tilbage, og endelig bevægelse af øjnene, og hvilken farve øjnene viser.

En version af dette system kan udvikles, som er meget enklere end ovenstående. Øjnene og deres bevægelsesservo og servoløfteren til låget kan begge fjernes. Låget løfter derefter simpelthen på grund af fingerservoen, der forlænger fingeren, hvilket igen løfter låget.

Forbrugsvarer

1. Arduino Uno R3

2. 10K modstand

3. 330 Ohm modstand

4. To -polet kontakt

5. Gul LED

6. 3 x Servomotorer

7. 2 x RGB Neopixel LED'er

8. 18650 batteriholder

9. 2 x 18650 4200mAh, 3,7V

10. LM2596 Step-Down DC-DC strømmodul

11. Tænd/sluk -kontakt, enkeltpolet

12. Forskellige Depont -kabler, beslag og printkort

13. Egnet træ til æske

Trin 1: Byg den

Boksen er lavet af ethvert passende træ med en enkel hårdpladebase og fire gummifødder. Kassens dimensioner kan igen være af næsten enhver størrelse, forudsat at fingeren kan nå kontakten. Dette projekts boksemål er 120 mm brede, 245 mm dybde og 90 mm høje. Jeg tilføjede en afbryder, tænd/sluk -LED og et lille hul på den ene side. Hullet giver adgang til Arduino Uno USB -porten til indlæsning af software, dette fandt jeg lavet til at indstille og korrigere parametrene for servobevægelsen meget lettere, da det ville kræve fjernelse af den ydre sag ellers.

Jeg har inkluderet et Fritzing -diagram over det anvendte kredsløb. Jeg brugte en Arduino Uno simpelthen fordi jeg havde en tilgængelig, en WEMOS D1 Mini eller Arduino Nano kunne også bruges, da systemet kun krævede 6 indgange. Jeg besluttede også at lave dette system 18650 batteribaseret frem for at bruge en 12V strømadapter, da det gør boksen mere bærbar og mere sikker at bruge. 18650 batterierne opbevares i en pakke med to batterier og har en spænding på 3,7 V hver og en kapacitet på 4200 mAh. At komme til batterierne for at genoplade dem ville kræve, at bundkortet blev fjernet, og at hævearmen til låget blev afbrudt.

De tre servoer bruges, hvor der simpelthen var dem, jeg havde til rådighed; enhver standard servo kan bruges. De fleste servoer leveres med tre depontstik og er farvede, brun til GND, rød til strøm, alt mellem 4V og 7,8V og endelig gul til signallinjen. Jeg brugte to TowerPro MG995 servoer til låget og fingeren og en CFsunbird SG90 til øjnene. SG90 blev kun brugt, da jeg var begrænset i mængden af plads, jeg havde til rådighed og ville ellers have brugt en tredje MG995.

Boxens sluk/tænd -switch har et enkelt debounce -kredsløb tilsluttet, som inkluderer en 10K -modstand, der er fastgjort til GND og knyttet til det samme punkt på kontakten, er en enkelt ledning fastgjort til pin 12 på Arduinio Uno. Den anden side af kontakten er fastgjort til Arduino on-board 5V pin. Jeg besluttede mig for at bruge Step-Down strømmodulet, da den spænding, jeg fik fra de to 18650 batterier, var omkring 8,5V, som var for høj til servoerne, 7,8V var den maksimale spænding, der blev anbefalet af TowerPro-databladet. Step-Down-strømmodulet træder spændingen ned til 6V, som bruges af servoerne og bruges også til at drive Arduinio Uno med dens GND- og VIN-ben. En simpel 330Ohm modstand i serie med en gul LED bruges til at vise, om boksen er aktiv og er fastgjort til GND og 6V power rail. En enkeltpolet kontakt bruges på ydersiden af boksen til at tænde/slukke de to 18650 batterier.

Øjnene bruger to 8 mm Neopixel RGB LED'er, der hver er forbundet til en 5V indbygget Arduino-strømforsyning og GND-ben på Arduino Uno. De er forbundet i serie, og en enkelt signaltråd er fastgjort til pin 11 på Arduino Uno. RBG LED'erne har en flad side, der bestemmer sekvensen af stik, se vedhæftede foto for pinouts. Disse lysdioder kunne forbindes separat, så Arduino Uno kunne styre hvert øje via en separat signalkabel. Som med alle projekter blev kredsløbet lagt på et brødbræt og testet, før det blev installeret på bundkortet. Det anbefales, at alle depont -stik limes let til deres stifter på Arduino, da de har en tendens til at arbejde løst over tid.

Trin 2: Softwaren

Jeg må på dette tidspunkt takke “labomat” og Useless-Box eksempel Arduino-koden, der findes på GitHub-webstedet, for grundlaget for softwaren, der kører på dette system. Som en del af projektudviklingen justerede jeg og tilføjede koden især servobevægelsen og øjnens farve. Derudover var det nødvendigt at foretage justeringer af alle servobevægelsesparametre for at tillade forskelle i deres bevægelse og udgangsposition.

Du skal bruge den nyeste version af Arduino IDE 1.8.12 og biblioteksfiler: Adafruit NeoPixel.h og Servo.h. Jeg har vedhæftet testprogrammet til øjnene og hovedprogrammet til boksoperationen.

Trin 3: Afslutningsvis

Jeg fandt dette projekt en behagelig distraktion fra hovedprojektet, jeg arbejder på. Selvom den version, jeg har bygget og vist her, er grundlæggende, har jeg set og beundret mange forskellige versioner af den samme boks på internettet og You Tube, som alle gør brug af interessante variationer af det grundlæggende tema for en switch og en enhed til at skifte det af.